TWI583609B - Method and mechanism of electronic component loading and unloading - Google Patents

Description

電子元件載盤取放方法及機構

本發明係有關於一種取放方法及機構，尤指一種用以取放盛載電子元件的載盤之電子元件載盤取放方法及機構。

按，一般電子元件的種類廣泛，然基於必要的需求常有將二種以上的電子元件結合者，例如撓性基板(Flexible substrate)與按鍵(Key)的貼合，由於按鍵為一經常性被按壓作動的元件，故無法以固定之硬體電路連結，必需藉助撓性基板上所印刷的電路來與控制系統作電信導通，並藉該形成電路之基板的撓性，提供按鍵經常性作動的位移因應；此種撓性基板之電子元件與一例如按鍵之載件貼合的製程，先前技術中常採用在一被輸送的載盤上盛載複數個矩陣排列的撓性基板，配合另一被輸送的載盤上盛載複數個矩陣排列的載件，再以吸附件將撓性基板撿取以和另一載盤上盛載的載件貼合。

該先前技術於載盤中盛載的撓性基板，由於其本身具有撓性，因此在搬送過程中易生翹曲，為解決此問題，在載盤上設置覆蓋物為較理想方式，然即使如此，在完成撓性基板與載件貼合時，撓性基板仍可能有翹曲情況，故在完成撓性基板與載件貼合後仍需設置覆蓋物予以覆設，惟因單純覆設撓性基板之覆蓋物與覆設完成貼合後的撓性基板與載件，顯然因為對應被覆蓋物不同而必須使用不同的覆蓋物，如此造成在製程中被搬送的物件將包括分別盛載撓性基板與載件的二載盤，以及分別覆蓋撓性 基板與完成貼合後的撓性基板與載件的二覆蓋物，如此多的待搬送物件在一貼合製程中如何有效率被搬送，以及如何達成在此複雜搬送過程中進行撓性基板與載件的貼合製程，將有待被研發及突破；另一方面，若增加覆蓋物，則在搬送過程勢必增加覆蓋物的掀啟與閉合考量，則如何使多組的具有載盤及覆蓋物的組件在搬送過程中有效率的取放，為一有待突破的課題。

爰是，本發明的目的，在於提供一種使多組的具有載盤及覆蓋物的組件在搬送過程中有效率取放的電子元件載盤取放方法。

本發明的另一目的，在於提供一種使多組的具有載盤及覆蓋物的組件在搬送過程中有效率取放的電子元件載盤取放機構。

本發明的又一目的，在於提供一種用以執行如申請專利範圍第1至5項任一項所述電子元件載盤取放方法之機構。

依據本發明目的之電子元件載盤取放方法，用以取放其上以矩陣排列待加工元件的載盤，包括：提供可受驅動在一橫樑軌道上位移之滑座，滑座設有複數個；提供設於滑座上可受驅動的吸座，同一滑座上設有複數個吸座；使滑座在橫樑軌道上可選擇性地位移，及吸座可選擇性地作上、下位移，以對位於吸座下方的盛載有電子元件的載盤進行吸附上移或下移置放操作。

依據本發明另一目的之電子元件載盤取放機構，用以取放其上以矩陣排列待加工元件的載盤，包括：一龍門軌座，其兩側設有立柱，兩側立柱橫設之橫樑上設有橫樑軌道；複數個滑座，可受驅動在橫樑軌道上滑移，該複數個滑座可選擇性位移；複數個吸座，設於滑座上，該吸座可受驅動可選擇性地作上、下位移。

依據本發明又一目的之電子元件載盤取放機構，包括：用以執行如申請專利範圍第1至5項任一項所述電子元件載盤取放方法之機構。

本發明實施例之電子元件載盤取放方法及機構，由於該第一滑座、第二滑座可選擇性位移地相向或相背或左、或右位移，以及第一吸座、第二吸座，第三吸座、第四吸座任一組可在第一滑座或第二滑座上交互地作可選擇性位移地上、下進行位移，配合第一組吸附元件、第二組吸附元件可以選擇性的吸附，使對於載盤、上蓋的操作更具靈活彈性的因應，對於載盤、上蓋的啟、閉及搬移可以充份而有效率的進行；而當第一吸座、第三吸座在僅吸附第一上蓋、第二上蓋，以等待覆蓋在第一載盤、第二載盤上時，第二吸座、第四吸座可以經第一滑座、第二滑座位移至該第一、二定位進行下一組件之撿取步驟，以藉此交互撿取步驟及置料步驟，以節省搬送效率。

A1‧‧‧第一元件

A2‧‧‧第二元件

B1‧‧‧第一載盤

B11‧‧‧第一上蓋

B2‧‧‧第二載盤

B21‧‧‧第二上蓋

E‧‧‧取放機構

E1‧‧‧龍門軌座

E11‧‧‧立柱

E12‧‧‧橫樑

E121‧‧‧橫樑軌道

E13‧‧‧左驅動件

E131‧‧‧第一滑座

E14‧‧‧右驅動件

E141‧‧‧第二滑座

E2‧‧‧第一取放臂

E21‧‧‧第一吸座

E22‧‧‧第一驅動件

E23‧‧‧第一滑軌

E3‧‧‧第二取放臂

E31‧‧‧第二吸座

E32‧‧‧第二驅動件

E33‧‧‧第二滑軌

E4‧‧‧第三取放臂

E41‧‧‧第三吸座

E42‧‧‧第三驅動件

E43‧‧‧第三滑軌

E5‧‧‧第四取放臂

E51‧‧‧第四吸座

E52‧‧‧第四驅動件

E53‧‧‧第四滑軌

E6‧‧‧第一組吸附元件

E7‧‧‧第二組吸附元件

Y1‧‧‧間距

Y2‧‧‧第一定位

Y3‧‧‧第二定位

圖1係本發明實施例載盤及上蓋分別各與第一、二元件組合關係之立體分解示意圖。

圖2係本發明實施例中取放機構之立體示意圖。

圖3係本發明實施例中吸座之第一組吸附元件及第二組吸附元件共同吸附載盤及上蓋之示意圖。

圖4係本發明實施例中，第一組吸附元件及第二組吸附元件對應載盤及上蓋之位置示意圖。

圖5係本發明實施例撿取步驟中，第一組吸附元件及第二組吸附元件共同吸附載盤及上蓋之示意圖。

圖6係本發明實施例撿取步驟中，第一組吸附元件及第二組吸附元件共同吸附載盤及上蓋之部份放大示意圖。

圖7係本發明實施例置料步驟中，吸座僅以第二組吸附元件吸附上蓋之示意圖。

圖8係本發明實施例置料步驟中，吸座僅以第二組吸附元件吸附上蓋之部份放大示意圖。

圖9係本發明實施例中第一滑座、第二滑座相向內移進行操作之示意圖。

請參閱圖1，本發明實施例以用以進行不同元件貼合加工為例，該待加工貼合之第一元件A1，其以一矩形的第一載盤B1盛載，每一第一載盤B1上以一矩形的第一上蓋B11覆蓋呈矩陣排列之複數個第一元件A1，其中，第一載盤B1的面積大於第一上蓋B11，在本實施例中第一元件A1例如撓性基板(圖中第一元件A1僅為示意，非實際撓性基板形狀)；待加工貼合之第二元件A2，其以矩形的第二載盤B2盛載，每一第二載盤B2上以一矩形的第二上蓋B21覆蓋呈矩陣排列之各第二元件A2，其中，第二載盤B2的面積大於第二上蓋B21，在本實施例中第二元件A2例如按鍵類之載件(圖中第二元件A2僅為示意，非實際按鍵形狀)；該第一上蓋B11與第一載盤B1間，或第二上蓋B21第二載盤B2間可設例如磁鐵之磁吸件，以使二者在蓋覆時令整組組件形成較佳之結合定位。

請參閱圖1、2，本發明實施例之電子元件載盤取放方法及機構實施例可以如圖中所示之取放機構E來說明，包括：一龍門軌座E1，其兩側設有立柱E11，兩側立柱E11上方間橫設之橫樑E12上設有Y軸向之橫樑軌道E121，以及相對向之左驅動件E13、右驅 動件E14；該左驅動件E13驅動橫樑E12左側一可在橫樑軌道E121上滑移之第一滑座E131，該右驅動件E14驅動橫樑E12右側一可在橫樑軌道E121上滑移之第二滑座E141；所述第一滑座E131僅在橫樑E12左側反復位移，第二滑座E141僅在橫樑E12右側反復位移，二者不逾越橫樑E12中間而至另一側；該第一滑座E131上設有相併設之立設Z軸向第一、二取放臂E2、E3，其中，第一取放臂E2位於朝龍門軌座E1內側，第二取放臂E3位於朝龍門軌座E1外側，第一、二取放臂E2、E3下方分別各設有X軸向水平設置呈矩形底面之一第一吸座E21、一第二吸座E31；該第二滑座E141上設有相併設之立向第三、四取放臂E4、E5，其中，第三取放臂E4位於朝龍門軌座E1內側，第四取放臂E5位於朝龍門軌座E1外側，第三、四取放臂E4、E5下方分別各設有X軸向水平設置呈矩形底面之一第三吸座E41、一第四吸座E51；該第一滑座E131、第二滑座E141可選擇性位移地相向或相背或左、或右位移；該第一取放臂E1與第一吸座E21連動，並受一第一驅動件E22所驅動，可在一Z軸向第一滑軌E23上作上、下位移；該第二取放臂E3與第二吸座E31連動，並受一第二驅動件E32所驅動，可在一Z軸向第二滑軌E33上作上、下位移；該第三取放臂E4與第三吸座E41連動，並受一第三驅動件E42所驅動，可在一Z軸向第三滑軌E43上作上、下位移；該第四取放臂E5與第四吸座E51連動，並受一第四驅動件E52所驅動，可在一Z軸向第四滑軌E53上作上、下位移；該第一吸座E21、第二吸座E31、第三吸座E41、第四吸座E51任一者均可選擇性位移地上、下進行搬送具有包括第一上蓋B11、第一載盤B1或包括第二上蓋B21、第二載盤B2的組件，其任一者之矩形底面皆大於其所欲吸附之組件中的第一上蓋B11或第二上蓋B21，其矩形底面皆如圖3所示，具有位於外周側且吸口較低的第一組吸附元件E6(例如吸嘴)，以及位於第 一組吸附元件E6內側且吸口較高之第二組吸附元件E7(例如吸嘴)；其中，第二組吸附元件E7用以吸附第一組吸附元件E6所用以吸附之第一物件(如第一載盤B1)面積範圍內的第二物件(如第一上蓋B11)，且用以吸附與第一組吸附元件E6所用以吸附之第一物件(如第一載盤B1)疊置並位於該第一物件上方之第二物件(如第一上蓋B11)；第一組吸附元件E6、第二組吸附元件E7可各由複數個吸嘴所組成，且各分別位於各第一吸座E21、第二吸座E31、第三吸座E41、第四吸座E51任一者上非可選擇的固定高度處，其分佈呈約略矩形之面狀幅寬，二者可分別獨立作負壓啟、閉之操控，例如關閉第一組吸附元件E6的負壓，僅以第二組吸附元件E7進行吸附；請參閱圖4(以第一吸座E21之吸附為例)，因第一載盤B1的面積大於第一上蓋B11，第一組吸附元件E6係呈兩列，並以相隔間距排列對應第一上蓋B11覆蓋部位以外的第一載盤B1兩側剩餘面積之盤表面B12方式而進行吸附，而第二組吸附元件E7則呈三列，並以相隔間距排列且以僅對應該第一上蓋B11之蓋表面B111方式而進行吸附。

本發明實施例之電子元件載盤取放方法，包括：一撿取步驟，請參閱圖1、5、6，使整組夾附有第一元件A1的第一載盤B1、第一上蓋B11之組件被以X軸向輸送並移至第一吸座E21下方定位；第一取放臂E2下方第一吸座E21被驅動下移以第一組吸附元件E6吸附第一載盤B1而第二組吸附元件E7吸附第一上蓋B11方式吸附整組組件後上移以完成取料，其中，因第一載盤B1的面積大於第一上蓋B11，第一組吸附元件E6係以吸附第一上蓋B11覆蓋部位以外的第一載盤B1剩餘面積之上表面方式進行吸附；使整組夾附有第二元件A2的第二載盤B2、第二上蓋B21之組件被以X軸向輸送並移至第三吸座E41下方定位；第三取放臂E4下方第三吸座E41被驅動下移，以第一組吸附元件E6吸附第二 載盤B2而第二組吸附元件E7吸附第二上蓋B21方式，吸附整組組件後上移以完成取料，其中，因第二載盤B2的面積大於第二上蓋B21，第一組吸附元件E6係以吸附第二上蓋B21覆蓋部位以外的第二載盤B2剩餘面積之上表面方式進行吸附；整組夾附有第一元件A1的第一載盤B1、第一上蓋B11之組件、與整組夾附有第二元件A2的第二載盤B2、第二上蓋B21之組件，二者可同步或不同步被傳送，一個較有效率的傳送規劃，若基於第一元件A1將被優先提取，可使整組夾附有第一元件A1的第一載盤B1、第一上蓋B11之組件先被傳送，而第一吸座E21、第三吸座E41亦將配合該傳送順序進行撿取作業；一置料步驟，請參閱圖1、7、8，第一取放臂E2下方第一吸座E21被驅動下移將整組組件交卸置放時，第一取放臂E2下方第一吸座E21中的第一組吸附元件E6予以關閉負壓，而僅由第二組吸附元件E7吸附第一上蓋B11上移，而使盛載有第一元件A1的第一載盤B1與第一上蓋B11分離而被留置；若第一上蓋B11與第一載盤B1間設有例如磁鐵之磁吸件，則第一上蓋B11上移時，可以執行一對第一載盤B1強制固定的操作，以幫助其與第一上蓋B11之分離；第三取放臂E4下方第三吸座E41被驅動下移將整組組件交卸置放時，第三取放臂E4下方第三吸座E41中的第一組吸附元件E6予以關閉負壓，而僅由第二組吸附元件E7吸附第二上蓋B21上移，而使盛載有第二元件A2的第二載盤B2與第二上蓋B21分離而被留置；若第二上蓋B21與第二載盤B2間設有例如磁鐵之磁吸件，則同樣於第二上蓋B21上移時，可以執行一對第二載盤B2間強制固定的操作，以幫助其與第二上蓋B21之分離。

請參閱圖9，同理，第一滑座E131可以被驅動在橫樑軌道E121上滑移，使第二取放臂E3下方第二吸座E31被驅動下移以吸附整組 組件後上移以完成接續取料；同時第二滑座E141亦可被驅動在橫樑軌道E121上滑移，使第四取放臂E5下方第四吸座E51被驅動下移，以吸附整組組件後上移以完成接續取料；其餘操作與前述撿取步驟及置料步驟相同，茲不贅述。

請參閱圖5、7、9，本發明實施例之電子元件載盤取放方法中，該第一吸座E21、第三吸座E41對第一載盤B1、第二載盤B2進行吸附上移或下移置放的位置，係位於Y軸向相隔間距Y1的第一、二定位Y2、Y3，第一吸座E21、第三吸座E41分別被第一滑座E131、第二滑座E141可選擇性地位移至該第一、二定位Y2、Y3進行操作，第二吸座E31、第四吸座E51亦同被位移至該第一、二定位Y2、Y3進行操作；其中該同設於第一滑座E131的第一吸座E21、第二吸座E31對第一載盤B1進行取放操作的第一定位Y2相同，該同設於第二滑座E141的第三吸座E41、第四吸座E51對第二載盤B2進行操作的第二定位Y3相同；另外，該撿取步驟的Z軸向撿取點可位於置料步驟的Z軸向置放點上方，惟同樣地，該同設於第一滑座E131的第一吸座E21、第二吸座E31對第一載盤B1進行操作撿取步驟的Z軸向撿取點、置料步驟的Z軸向置放點位置相同，該同設於第二滑座E141的第三吸座E41、第四吸座E51對第二載盤B2進行操作撿取步驟的Z軸向撿取點、置料步驟的Z軸向置放點位置相同；所述Y軸向第一、二定位Y2、Y3或所述撿取步驟的Z軸向撿取點、置料步驟的Z軸向置放點，可以為一可供第一載盤B1或第二載盤B2置於其上被定位或進行輸送的具有軌道的軌架，亦可為一可供第一載盤B1或第二載盤B2置於其上被定位或進行輸送的載座。

本發明實施例之電子元件載盤取放方法，在將完成作業的載盤收回時，可以將前述操作反方向進行，以第一吸座E21的操作為例，可以 第一取放臂E2下方第一吸座E21被驅動下移，以原第二組吸附元件E7尚吸附而暫留第一吸座E21下方的第一上蓋B11覆蓋在第一載盤B1上，並在提供第一組吸附元件E6負壓以吸附第一載盤B1及第二組吸附元件E7吸附第一上蓋B11下，完成交付整組組件給第一吸座E21；有關第二吸座E31、第三吸座E41、第四吸座E51同理，茲不贅述。

本發明實施例之電子元件載盤取放方法及機構，由於該第一滑座E131、第二滑座E141可選擇性位移地相向或相背或左、或右位移，以及第一吸座E21、第二吸座E31，第三吸座E41、第四吸座E51任一組可在第一滑座E131或第二滑座E141上交互地作可選擇性位移地上、下進行位移，配合第一組吸附元件E6、第二組吸附元件E7可以選擇性的吸附，使對於載盤、上蓋的操作更具靈活彈性的因應，對於載盤、上蓋的啟、閉及搬移可以充份而有效率的進行；而當第一吸座E21、第三吸座E41在僅吸附第一上蓋B11、第二上蓋B21，以等待覆蓋在第一載盤B1、第二載盤B1上時，第二吸座E31、第四吸座E51可以經第一滑座E131、第二滑座E141位移至該第一、二定位Y2、Y3進行下一組件之撿取步驟，以藉此交互撿取步驟及置料步驟，以節省搬送效率。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

E‧‧‧取放機構

E1‧‧‧龍門軌座

E11‧‧‧立柱

E12‧‧‧橫樑

E121‧‧‧橫樑軌道

E13‧‧‧左驅動件

E131‧‧‧第一滑座

E14‧‧‧右驅動件

E141‧‧‧第二滑座

E2‧‧‧第一取放臂

E21‧‧‧第一吸座

E22‧‧‧第一驅動件

E23‧‧‧第一滑軌

E3‧‧‧第二取放臂

E31‧‧‧第二吸座

E32‧‧‧第二驅動件

E33‧‧‧第二滑軌

E4‧‧‧第三取放臂

E41‧‧‧第三吸座

E42‧‧‧第三驅動件

E43‧‧‧第三滑軌

E5‧‧‧第四取放臂

E51‧‧‧第四吸座

E52‧‧‧第四驅動件

E53‧‧‧第四滑軌

Claims (13)

1. 一種電子元件載盤取放方法，用以取放其上以矩陣排列待加工元件的載盤，包括：提供可受驅動在一橫樑軌道上位移之滑座，滑座設有複數個；提供設於滑座上可受驅動的吸座，同一滑座上設有複數個吸座；使滑座在橫樑軌道上可選擇性地位移，及吸座可選擇性地作上、下位移，以對位於吸座下方的盛載有電子元件的載盤進行吸附上移或下移置放操作。
2. 如申請專利範圍第1項所述電子元件載盤取放方法，其中，該載盤上覆設有上蓋，吸座的吸附上移或下移置放操作，包括自載盤對該上蓋進行啟閉的操作。
3. 如申請專利範圍第2項所述電子元件載盤取放方法，其中，該載盤的面積大於上蓋，吸座係以一第一組吸附元件吸附上蓋覆蓋部位以外的載盤剩餘面積之上表面方式進行吸附載盤，而以一第二組吸附元件吸附上蓋。
4. 如申請專利範圍第2項所述電子元件載盤取放方法，其中，該載盤與上蓋間覆設有待加工貼合之元件，以一第一滑座上的吸座取放覆設有待加工貼合之一第一元件的載盤與上蓋，以一第二滑座上的吸座取放覆設有待加工貼合之一第二元件的載盤與上蓋。
5. 如申請專利範圍第1項所述電子元件載盤取放方法，其中，設於同一滑座的吸座對載盤進行取放操作的定位相同。
6. 一種電子元件載盤取放機構，用以取放其上以矩陣排列待加工元件的載盤，包括： 一龍門軌座，其兩側設有立柱，兩側立柱橫設之橫樑上設有橫樑軌道；複數個滑座，可受驅動在橫樑軌道上滑移，該複數個滑座可選擇性位移；複數個吸座，設於滑座上，該吸座可受驅動可選擇性地作上、下位移。
7. 如申請專利範圍第6項所述電子元件載盤取放機構，其中，該橫樑上設有相對向之左驅動件、右驅動件；該左驅動件驅動橫樑左側一可在橫樑軌道上滑移之第一滑座，該右驅動件驅動橫樑右側一可在橫樑軌道上滑移之第二滑座。
8. 如申請專利範圍第7項所述電子元件載盤取放機構，其中，該第一滑座上設有相併設之立向第一、二取放臂，其中，第一取放臂位於朝龍門軌座內側，第二取放臂位於朝龍門軌座外側，第一、二取放臂下方分別各設有呈矩形底面之一第一吸座、一第二吸座。
9. 如申請專利範圍第7項所述電子元件載盤取放機構，其中，該第二滑座上設有相併設之立向第三、四取放臂，其中，第三取放臂位於朝龍門軌座內側，第四取放臂位於朝龍門軌座外側，第三、四取放臂下方分別各設有呈矩形底面之一第三吸座、一第四吸座。
10. 如申請專利範圍第6項所述電子元件載盤取放機構，其中，該吸座與受驅動件所驅動的取放臂連動，取放臂可在一滑軌上作上、下位移，吸座設於取放臂下方。
11. 如申請專利範圍第6項所述電子元件載盤取放機構，其中，該吸座具有可分別獨立作負壓啟、閉操控之第一組吸附元件、第二組吸附元件。
12. 如申請專利範圍第6項所述電子元件載盤取放機構，其中，該吸座呈矩形底面。
13. 一種電子元件載盤取放機構，包括：用以執行如申請專利範圍第1至5項任一項所述電子元件載盤取放方法之機構。